Майкельсон и скорость света

Бернард ДЖЕФФ

Предисловие

В любом учебнике физики можно найти описание опыта Майкельсона, который установил, что движение Земли не влияет на скорость распространения света. Этот опыт стал одной из важнейших экспериментальных основ специальной теории относительности. Студент-физик или специалист по физической оптике встречается с именем Майкельсона еще чаще. До сих пор применяются созданные им и носящие его имя приборы: интерферометр Майкельсона, звездный интерферометр, эшелон. Однако научная биография этого замечательного физика-экспериментатора сравнительно мало известна. Между тем, в истории науки интересна и поучительна не только история развития научных идей, но и жизнь выдающихся творцов науки.

Научная деятельность Альберта Майкельсона характерна своей незаурядной целеустремленностью. Далеко не случайно, что именно Майкельсону удалось добиться таких больших успехов в трудных и тонких опытах. Майкельсон всегда ставил перед собой самые трудные задачи, с огромной смелостью проводил опыты по тому времени большого масштаба и добивался поразительной точности результатов. Нужна была смелость и экспериментаторское искусство Майкельсона, чтобы в 1882 году поставить «опыт Майкельсона» в первом варианте. Действительно, ожидаемый» эффект фактически не превышал случайных ошибок измерений. Уже из этого первого опыта Майкельсон сделал правильный вывод об отсутствии «эфирного ветра». С присущей ему настойчивостью Майкельсон не оставлял этого вопроса до тех пор, пока не были получены значительно более точные и надежные результаты в знаменитом опыте 1887 года, проведенном вместе с Морли. С такой же поразительной настойчивостью Майкельсон в течение всей своей жизни возвращался к измерениям величины скорости света, в течение многих лет совершенствовал свои приборы и уточнял результаты. Во времена Майкельсона никто не мог сравниться с ним в точности получаемых результатов. Замечательно, что полученное им значение скорости света было уточнено только 15...20 лет тому назад, когда появились принципиально новые технические возможности измерения.

Предлагаемая вниманию советских читателей книга американского популяризатора Б. Джеффа – это подробная и живо написанная биография Майкельсона. Из описания жизни Майкельсона, из приводимых автором подробностей, отдельных эпизодов и фактов складывается яркий и своеобразный облик ученого. Научная деятельность Майкельсона в американских условиях конца прошлого и начала нашего века не всегда была легкой: недаром автор так часто упоминает о средствах и долларах. Конечно, неправильно, как это делает Б. Джефф, объяснять трудные условия работы Майкельсона тем, что в то время, в противоположность настоящему, в США не поощрялись занятия «чистой» наукой. И сейчас в США научные исследования поддерживаются только потому, что американские бизнесмены поняли, что развитие настоящей науки никогда не бывает бесплодным и всегда в конце концов приносит «выгоду» в виде новых технических приложений.

Несколько хуже удалось автору показать значение опыта Майкельсона в кругу тех опытов и теорий, которые подготовили создание Эйнштейном специальной теории относительности. Впрочем, изложение этих вопросов в популярной форме чрезвычайно трудно. К тому же в настоящее время едва ли имеет смысл разбирать в популярной книжке во всех деталях те трудности и противоречия, с которыми сталкивалась физика до создания теории относительности. Следует подчеркнуть, что опыт Майкельсона навсегда останется в истории науки как замечательное достижение прежде всего потому, что он стал экспериментальной основой тех принципов, на которых построена специальная теория относительности Эйнштейна. Нужно иметь в виду, что в настоящее время теория относительности – это уже обычный арсенал физики, ее быт. Эта теория подтверждается сейчас уже каждодневными опытами с быстродвижущимися элементарными частицами, например электронами, протонами, мезонами и т.д. Но это особый вопрос и автор биографии Майкельсона, по-видимому, правильно делает, что не останавливается на нем. Что же касается всех доводов в пользу «неподвижного» или «увлекаемого эфира», а также различных попыток создания его механических моделей, то они, так же как и теория «теплорода», принадлежат уже истории.

Со времен Майкельсона физика гигантски шагнула вперед. Появились совершенно новые технические средства для проведения сложнейших физических экспериментов. Особенно быстро развивается наука в нашей стране, которая предоставляет своим ученым большие возможности. Но и в наше время для получения крупных научных результатов нужны не только технические средства, но и большая настойчивость и смелость, бескорыстная преданность науке, готовность преодолевать огромные трудности. Поэтому рассказ о научном пути Майкельсона интересен и поучителен в особенности для учащейся молодежи, готовящейся посвятить себя науке или делающей в ней первые шаги. Ей в первую очередь и предназначена эта книжка.

М.Д. Галанин

• 1. Морской офицер измерил скорость света

• Оглавление

Дата публикации:

27 октября 2003 года